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成绩：＿＿＿＿

大连工业大学艺术与信息工程学院

《运动控制系统课程设计》

设计题目：材料分拣控制系统的设计

专业名称：自动化

班级学号：自动化151 2015320112 学生姓名：林雨森 指导老师：李世涛

设计日期：2018年 6月 22 日

1. 设计目的

随着社会的不断发展,市场的竞争也越来越激烈,因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术,提高生产效率,尤其在需要进行材料分拣的企业,以往一直采用人工分拣的方法,致使生产效率低,生产成本高,企业的竞争能力差,材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。利用计算机技术对生产线上的分拣设备进行智能化控制是一种既能节约成本现今社会科技发展迅速，各个行业不断创新突破。随着人们生活的需要，PLC的应用已经渗透到了国民经济的各个领域，对人们的生产生活起到了不可取代的巨大作用。同时带动传统控制检测日新月益更新。了解并应用PLC知识是一项可用性极强并意义深远的事.本系统是利用可编程控制器(PLC),设计成本低、效率高的材料自动分拣装置.以PLC为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣.系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,广泛应用于生活的各个场所。作为新一代的学子，我们应当积极努力，在PLC方面有所收获。但由于本人知识构成有限，设计中难免有所缺陷，望各位老师同学给予批评和指正。 2.设计任务

材料分拣控制系统的设计 3.设计参数

输入电压：AC200-240V(带保护地三芯插座) 消耗功率：250W 环境温度范围：-5—400℃ 气源：大于0.2Mpa且小于0.85Mpa 4.设计性能指标

需要有满足系统运行实际情况要求的反映速度和足够的输入/输出接口的控制器--约为26个左右

只要料仓内有料就要以一定的时间间隔连续出料并且准确地检测到不同材质物料及时分拣--每隔2秒出一次料最为适当

5.设计要求

5.1控制装置的选择

控制装置作为材料分拣系统的核心控制器,需要有满足系统运行实际情况要求的反映速度和足够的输入/输出接口的控制器.在系统设计之初,统计出系统需要的I/O接口约为26个左右,传感器反映时间肉眼无法分辨,所以至少需要一个能够实时处理信息的控制器。综合考虑设计题目的要求和最大系统开销时的运算强度,尝试了使用不同的PLC作为控制器,最终选择了欧姆龙 CPM1A-V1 可编程序控制器来作为整个控制装置的信息处理器。欧姆龙 CPM1A-V1 拥有高速处理能力,CPU内置最多六路高速计数器(30KHz),而且有30点I/O,通过扩展可达100点数。完全可以满足题目要求的26个输入/输出点的要求,并且是目前可以选择的比较经济的控制器。使用PLC控制所有输入信号在程序处理前统一读入,并在程序处理过程中不再变化。而程序处理的结果也是在扫描周期的最后时段统一输出。其工作特点是将一个连续的过程分解成若干静止的状态,极类似放映电影的原理。所以PLC仅在扫描周期的

5.2 软件算法的选择

根据题目要求只要料仓内有料就要以一定的时间间隔连续出料,并且准确地检测到不同材质物料及时分拣 。软件基本算法为使用单回路控制系统只要仓内有料 经过测试每隔2秒出一次料最为适当,当物料从物料仓被气杆放出经过传送带运送到传感器的探测头下方时进入探测范围, 探测头进行相应动作传感器感受到其对应的物料产生信号即电感传感器能够对铁块产生反馈信号电容传感器对铝块产生反馈信号,颜色传感器对黄色塑料块产生反馈信号传感器产生的信号经过 I/O 接口输入控制器控制器根据程序设计发出相应控制指令让对应的器件工作。

5.3材料分拣装置工作过程概述

如图所示 为本材料分拣装置的结构示意图。其工作过程为通电状态下 下料传感器动作 传送带运行电感传感器检测到铁材料块时 汽缸 1 动作将材料推下。电容传感器检测到铝材料块时汽缸 2 将材料推下。颜色传感器检测到非金属材料黄色块时 汽缸 3

将材料推下。其它颜色非金属材料块被传送到 SD 位置时 汽缸 4 将材料推下。竖井式下料槽无下料时 传送带运行一个行程自动停机。